第2章 搭建運行和發環境開

工欲善其事，必先利其器。學習計算機技術，光看理論是不夠的，還必須要多加實踐。因此本章先介紹如何搭建運行和開發環境，讓讀者知道如何編譯、部署和運行Web程序，在后續章節講解具體技術時就可以親自實踐了。

通過本章的學習，讀者應該就能使用JDK、Tomcat進行簡單Web程序的開發和部署工作了，這對本書大部分內容的學習都適用，后續章節在需要時還會介紹其他工具。讀者以后可能會使用不同的工具，但它們的使用原理是一樣的，掌握了其中一些就很容易舉一反三。

進入第02章

2.1 Servlet和JSP開發環境概述

和開發其他應用程序類似，用Servlet和JSP開發Web應用程序也需要開發和運行環境。所需要的環境及關系如圖2-1所示。

Java虛擬機是所有Java程序運行的基礎，Java的跨平臺之所以能實現，是由于它將操作系統之間的差異都隱含在JVM中，而向外提供一個統一的接口。實際上也有認為Java其實不是跨平臺，它本身就是一個平臺，因此也有“Java平臺”這樣的說法。現在的Web容器和開發工具一般也是Java寫成的，因此需要底層JVM的支持。

Sun、IBM等很多公司都實現了不同平臺上的JVM，本章中將使用Sun公司的JDK。

Web應用程序都是在Web容器上運行的，由Web容器負責解決Web應用的很多問題，并提供給Web程序一個運行環境。現在已經有很多Web容器出現了，如Tomcat、Resin等，本書中將使用免費開源的Tomcat。

最后是開發工具。跟使用其他語言編寫的程序一樣，需要一個能編譯Java源程序的工具，JDK本身自帶的工具javac就是編譯Java源程序的工具。但當程序更大更復雜時，利用開發工具進行管理將使工作變得更輕松。現在已經出現很多優秀的開發工具了，如Eclipse、JBuilder、NetBean等，在后續章節中將介紹Eclipse的使用。

Web程序開發、編譯后，還需要部署到Web容器上才能運行。一般來說，部署需要考慮的問題較多，而且有不少和具體Web容器相關的問題，因此本章先通過一個簡單的例子說明基本的步驟，后續章節學習其他知識時再介紹相關的部署項。

2.2 安裝和配置JDK

本節介紹在Windows平臺下進行Sun公司JDK的安裝和配置。JDK是Java Development Kit（Java開發工具）的縮寫，它包含了JRE（Java Runtime Enviroment，Java運行時環境），這就是JVM；也包括了一些用于開發Java程序的簡單工具，如編譯Java源程序的javac、用于打包的jar等。對于簡單的程序使用這些工具就已足夠，但當程序較大時為了管理方便，一般還使用集成開發工具，因此后面還介紹了Eclipse。

2.2.1 JDK的安裝

JDK可從Sun公司的網站下載，可選擇JDK的J2SE或J2EE版本。J2EE版本包括了支持J2EE特性的所有開發包，如果Web程序不需要J2EE的EJB（Enterprise JavaBean）、JMS（Java Message Service，Java消息服務）等特性，建議選擇J2SE版本，Web容器會提供開發Servlet和JSP所用到的包，可用開發工具將它們集成。

可在http://java.sun.com/javase/downloads/index.jsp中下載選擇所需的J2SE版本，按照頁面的指示信息操作即可。這里需要選擇1.4.2以上版本，但最好選擇最新的release版本。注意現在是介紹Windows平臺下的安裝，所以請選擇Windows平臺的版本。大概過程如圖2-2所示。

最后打開安裝程序并按指示操作即可，如果沒其他問題，使用默認的設置來安裝就可以了。

2.2.2 JDK的配置

現在不需要太多JDK配置的知識，這里介紹一下PATH和CLASSPATH這兩個環境變量。

PATH環境變量的值是一系列用分號(;)分隔的路徑，它實際上是被操作系統使用的，而不是為Java程序專用。當需要調用某程序，如在命令行窗口或是批處理文件（bat后綴）中指定要運行的程序名，但又沒有指定完整的路徑時，則系統先順序在當前目錄查找，如果找不到就繼續按PATH指定的路徑逐個查找。將程序的路徑加入到PATH當中，就可以在任何目錄下都運行程序，而不必到程序目錄下，相當方便。

本節講的是JDK的配置，之所以提到這個環境變量，是因為常常用命令行的方式來調用Java工具進行編譯，這樣將Java工具所在的路徑加入PATH中會方便很多。在編譯簡單的程序時，直接用命令行方式更方便。

現在講如何修改PATH變量。如果是Windows9X/Me系統，則需要修改“C:\autoexec.bat”文件來設置該變量，修改后必須重新啟動才能生效。可以用文本編輯工具打開“C:\autoexec.bat”，并在文件末尾加入如圖2-4所示的內容。

如果是Windows2000/XP系統，可以在桌面“我的電腦”上單擊右鍵，選“屬性”，然后選“高級”頁，單擊“環境變量”按鈕，可在此直接修改PATH，如圖2-5所示。修改后即可直接生效，無須重啟。

要測試是否正確，只須打開命令行窗口輸入“java -version”命令，如果有版本信息顯示即表示找到程序，設置正確。

現在簡單說明一下CLASSPATH這個環境變量。

JDK工具加載類時，首先要找到相應的class文件，查找這些class文件的路徑稱為“類路徑”。對于Java本身的標準類，JDK可以從特定的路徑找到，無須設置；但對于非標準的類，如用戶編寫的類文件或是由第三方軟件商提供的擴展包，則需要指定額外的類路徑，不然在運行中找不到類文件時，JDK會拋出“ClassNotFoundException”異常。

如J2SE版本就沒有附帶Servlet包，如果用JDK編譯Servlet程序時，需要指定Servlet包所在路徑。一般有兩種方法可以設置額外的類路徑。

★ 設置CLASSPATH環境變量，它的值和PATH的類似，是一個或多個類路徑，用分號(;)分隔，這樣JDK工具就可以在這些路徑尋找class文件了。在Java世界里，經常將一系列的class文件打包成jar文件以方便管理，因此在CLASSPATH中的路徑也可以設置成具體的jar文件，JDK工具會自動解開這個包并提取需要的class文件；

★ 在調用JDK工具時可以通過參數指定類路徑，如調用javac或java工具時，可以通過參數“-cp路徑1;路徑2;..”來指定，它用“-cp”開頭，之后的路徑寫法和CLASSPATH值的寫法一樣。需要注意的是，當設置了CLASSPATH的值，同時又提供了“-cp”的參數，則CLASSPATH的值會被忽略。

除了學習外，一般情況下都不用CLASSPATH環境變量來設置類路徑。因為它對系統的所有程序都是可見的，如果系統同時運行多個Java程序，但又使用共同的CLASSPATH來設置類路徑，很容易引起混亂。而Java開發工具和Web容器等，一般有自己的管理機制為JVM設置合適的類路徑，也不需要用到CLASSPATH。

2.3 安裝和配置Tomcat

這一節介紹Windows平臺下Tomcat的安裝。Tomcat的安裝很簡單，但完整配置的內容卻很豐富。幸好對一般的應用（如這里的學習）只需要少量簡單的配置即可，以后在介紹其他內容時會繼續介紹相關的配置。

2.3.1 安裝Tomcat服務器

Tomcat可以在http://tomcat.apache.org/下載，在頁面左邊選擇所需要的版本。本書是講述Servlet 2.4和JSP 2.0的，因此請下載5.0或更高的版本。

單擊所需版本的超鏈接后，轉入下載頁面。目前的安裝只需要下載Binary Distributions的Core部分即可，如圖2-6所示。

將壓縮包解壓到想安裝的目錄。假如安裝目錄是“C:\tomcat”，則解壓后的目錄結構應如圖2-7所示。

之后是修改安裝目錄下的“bin\catalina.bat”文件，在注釋后增加“JAVA_HOME”這個環境變量，如圖2-8所示，注意圖中的說明。

2.3.2 測試安裝是否成功

首先啟動Tomcat，有兩種方法可以打開。

★ 在Windows2000/XP系統下，雙擊安裝目錄下的\bin\startup.bat文件即可。

★ 由于.bat文件的問題，在Windows9x/Me系統下直接運行startup.bat會出現問題，因為它使用了“%cd%”這樣的變量。這時，需要按圖2-8所示在catalina.bat文件中添加“set cd=.”，而運行方式改為打開安裝目錄下的\bin\catalina.bat文件并傳入參數“run”，一般可以建立一個快捷方式來做，如圖2-9所示。

Tomcat啟動后會在命令行窗口輸出啟動信息，啟動過程需要數秒——視機器性能而定，完成后窗口會顯示啟動所需的時間，如圖2-10所示。

啟動Tomcat后，打開瀏覽器，在地址欄輸入http://localhost:8080/，如果顯示出如圖2-11所示的頁面，表示Tomcat已經成功安裝設置了。如果不成功，請仔細按上述步驟檢查，或者另查資料解決問題。萬事開頭難，安裝工具確實有很多瑣碎的問題，請慢慢解決！

要關閉Tomcat，對于Windows2000/XP系統，可以雙擊安裝目錄下的\bin\shutdown.bat文件來進行。而對于Windows9x/Me系統則需要調用catalina.bat并傳入參數“stop”，一般也是建一個快捷方式來進行，可參考圖2-9所示建“啟動快捷方式”的做法，唯一的區別就是將參數“run”改為“stop”。

2.4 開發第一個應用程序

現在已經學習了JDK、Tomcat的安裝和配置，本節將開發一個簡單的Web程序示例，通過這個例子學習如何編譯Servlet，如何將Web程序部署到Web容器中，這些都是以后學習時進行實踐的基礎。

這個應用有一個HTML頁面，它包含一個表單，用戶可從下拉列表中選擇一項并提交到服務器；在服務器端，分別用Servlet和JSP兩種方式處理該頁面。通過本例子將了解到如何將Servlet和JSP部署到服務器。

2.4.1 創建Form提交表單

現在先創建HTML頁面，將文件名設為form.html，代碼如圖2-12所示。

2.4.2 創建表單處理Servlet

接著編寫處理請求的Servlet，該Servlet命名為ColorServlet，代碼如圖2-13所示。

可以直接用文本編輯器編寫Servlet，然后通過命令行調用javac編譯，但當使用J2SE版本時要將Tomcat安裝目錄下的\common\lib\servlet-api.jar文件加到類路徑中。假設Tomcat安裝在C:\tomcat\，則使用如下的命令將Servlet包所在位置加入到編譯時的類路徑中。

2.4.3 創建JSP顯示頁面

現在創建一個JSP頁面處理提交信息，將它命名為colorJSP.jsp。它的處理和生成內容跟Servlet相同，可用文本編輯器寫入如下代碼，如圖2-14所示。

2.4.4 部署第一個Web應用

在將這些程序部署到Web容器之前，先講解一下Web應用程序的概念，以及它和Web容器的關系。

和桌面程序類似，一般將結構功能相關的程序文件組織在一起成為一個大的程序。Web程序也是這樣，將Web應用中相關的.html、.jsp、.servlet等文件組織在同一個Web程序中。Web應用程序的文件必須按一定的結構組織，J2EE定義了Web應用程序的結構，如圖2-15所示。

在圖2-15中可以看到，應用程序的根目錄下必須有一個WEB-INF文件夾，它包含web.xml文件，這是Web程序的發布描述文件（Web Applicatioin Deployment Description），用于告訴Web容器該程序的配置，如哪個URL跟哪個Servlet關聯等。WEB-INF和web.xml都是Web程序必須包含的，后續章節會說明如何用web.xml進行配置。

WEB-INF下還有classes和lib這兩個文件夾。classes下放置程序所用的class文件，如Servlet和其他輔助類。lib下則放置打包成jar格式的文件，如程序需要使用數據庫，數據庫廠商提供的驅動（一般是jar格式）就可以放在這里。

Web應用程序目錄的其他地方則放置其他資源，如JSP、HTML、圖片等。它們沒有結構限制，可以按需要的方式來組織。

Web程序要配置在Web容器下才能運行，這里需要考慮如下的問題。

★ Web程序文件夾必須放在什么地方，要對Web容器進行怎樣的配置讓Web容器找到它。

★ 瀏覽器是通過URL來訪問資源的，需要對Web容器做什么配置才能使它和URL關聯起來。

這些配置方式是Web容器相關的，一般需要查閱Web容器的文檔，所幸的是很多Web容器都會提供簡單的方式。

對于Tomcat，將Web程序目錄放在Tomcat安裝目錄的Webapps文件夾下即可。假如Tomcat安裝目錄是“C:\tomcat”，而程序放在mystudy文件夾中，則將整個mystudy的內容放在“C:\tomcat\webapps\”下即可，這時Web程序的文件就放在“C:\tomcat\webapps\mystudy\”下。

對于Web程序和URL的關聯，在Tomcat下，默認可以在URL中用Web程序的目錄名來訪問Web程序的資源。例如當Web程序目錄是mystudy時，可用如下URL來訪問。

現在配置并測試本節的例子。在C:\tomcat\webapps\下建立一個文件夾mystudy，然后按照圖2-15所示的結構在其下建立WEB-INF、classes、lib這些目錄。可以直接將C:\tomcat\webapps\ROOT\WEB-INF\web.xml復制過來使用。

將form.html放在mystudy下，啟動Tomcat（如果忘記了如何啟動請看第2.3.2節）。打開瀏覽器并輸入“http://localhost:8080/mystudy/form.html”，這時應看到如圖2-16所示的內容。

如果看到內容，那已經成功配置第一個Web程序了！

現在來配置JSP文件。JSP文件的配置和HTML一樣簡單，將colorJSP.jsp放到mystudy下，然后修改form.html中＜form＞的action屬性為“colorJSP.jsp”，重新訪問form.html。這時在下拉列表中選擇一項并提交，就能看到colorJSP.jsp的處理結果了，如圖2-18所示。

最后配置Servlet，首先將ColorServlet.java編譯，然后將生成的class文件放到C:\tomcat\webapps\mystudy\WEB-INF\classes下。

接著打開Tomcat安裝目錄的conf文件夾的web.xml文件，找到如圖2-19所示的內容，按圖示去掉注釋。

完成這兩步后重啟Tomcat，之后修改form.html中＜form＞的action屬性為“servlet/ColorServlet”（注意大小寫）。重新訪問form.html，提交表單，這時ColorServlet將處理該請求并返回內容，如圖2-20所示。

這一步比前兩步要麻煩一點，現在解釋一下。

一般情況下，URL可以按照Web程序的目錄結構來訪問資源。如之前的HTML和JSP就是如此，它們直接放在Web程序的根目錄下，所以訪問的URL在Web程序名后加上這些文件的名字就能訪問了。

但對于Servlet，它實際上是Java類，放在WEB-INF下，J2EE的標準規定需要通過web.xml的配置將Servlet和URL關聯起來才能讓外界訪問，對每個Servlet都要這樣設置。很明顯，這樣在開發和測試Servlet時會麻煩很多，因此很多Web容器都提供了一種簡便的方式來訪問。如Tomcat，按圖2-19所示那樣修改后，地址中就可以用“servlet/servlet完整類名”的方式來訪問了。請注意圖2-20中地址欄的內容，Web程序是沒有Servlet這個目錄的，但依然能得到結果，這是因為Web容器知道這個URL是和Servlet關聯的，它會調用相應的Servlet來進行處理。

本例中的ColorServlet是沒有放在package中的。當有package時，如在ColorServlet.java文件開頭處加入“package com.cxpub.chapter2”; 則在配置時ColorServlet.class必須放在“C:\tomcat\mystudy\WEB-INF\classes\com\cxpub\chapter2”下，這時的訪問方式變成 “http://localhost:8080/mystudy/servlet/com.cxpub.chapter2.ColorServlet”，讀者可嘗試一下。

但要注意，這是Tomcat特有的行為，并非J2EE的標準，對其他Web容器未必有效。現在提出這個方法是因為它簡單，適合開發和調試，本書中如無特別說明，一般可用這種方法來配置，但對實際產品部署時應禁止這種行為。本書后續章節會講解J2EE定義的標準配置方法。

現在讀者應該已經知道如何在Web容器中部署Web應用程序了。在學習后面章節時將使用這些方法來進行實踐，因此讀者一定要熟悉本節的內容。

2.5 小結

本章學習了JDK、Tomcat的安裝和配置，也通過一個例子學習了如何在Tomcat中部署Web程序，現在總結一下。

運行Java程序需要Java虛擬機的支持，一般的Web容器和開發工具也是用Java開發的，也需要在JVM的基礎上運行。對Web應用程序的開發，需要使用開發工具編譯Java文件，然后將所有資源文件部署到Web容器上運行。

本章在JVM方面介紹了Sun公司的JDK的安裝，Web容器則介紹了Tomcat的安裝和配置。

Web應用程序是按照一定的結構組織起來的程序、頁面和其他資源文件，他必須包含WEB-INF目錄，WEB-INF目錄下必須包含Web程序描述文件web.xml。WEB-INF目錄下還包括classes和lib目錄，classes目錄放置class文件，lib目錄則放置jar文件，其他的資源文件則可以按照合適的方式組織。

Tomcat中，默認可以在URL中通過Web程序目錄名訪問特定的Web程序。可以直接在URL中，按HTML、JSP和其他文件的目錄結構來訪問這些資源。而Servlet是Java類，需要放到Web程序目錄“/WEB-INF/classes/”下，一般需要在web.xml中對每個Servlet都指定它匹配的URL，瀏覽器才能通過這些URL來訪問Servlet。Tomcat提供了一種簡便的方法，使得只配置一次，之后就可以用簡單的方式來訪問Servlet了，但這是Tomcat特有的行為，不是J2EE標準定義的，不能用在其他Web容器上。